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Pumpe, Kraftmaschine oder Messer.
Gegenstand der Erfindung sind Pumpen, Kraftmaschine oder Messer mit spiralförmigem Gehäuse und spiralförmigem Kolben für Flüssigkeiten oder Gase zur Förderung, Energieerzeugung oder Volumen- bestimmung.
Es sind bereits z. B. derartige Pumpen bekannt geworden, bei denen durch das Zusammenwirken von einem spiralförmigen Kolben mit einem feststehenden Spiralgewinde im Gehäuseinnern die Arbeits- leistung erzeugt wird. Diese Pumpen kennzeichnen sich z. B. dadurch, dass der auf einem Exzenter gelagerte Kolben am Umfange durch Gelenke, Stifte oder andere Bauteile an der Mitdrehung gehindert wird. Der Nachteil derartiger Ausführungen besteht darin, dass hiebei kein reines Abrollen der Spiralen aufeinander stattfindet, was sich vor allem in nicht gleichmässiger und nicht gleichförmiger Arbeits- weise und damit in ebensolcher Leistung äussert. Um diesen Missstand zu beheben, ist es notwendig, den
Kolben zwangläufig durch Zahnräder, Gestänge oder andere Bauteile zu beeinflussen.
Der Aufbau derartiger Ausführungen ist verwickelt, Herstellung, Betrieb und Unterhaltung sind kostspielig, dabei ist der Betriebssieherheitsgrad nicht genügend.
Erfindungsgemäss gelangen die besonderen Führungsmittel durch Bemessung der Spiralen und Anordnung zueinander sowie durch die sich daraus einsinnig ergebende Richtung der Strömung, nämlich im Sinne der Verschiebung der Berührungspunkte der Spiralen vom Umfange zum Mittelpunkt, in Fortfall, so dass ein reines Abrollen herbeigeführt wird. Die durch den Eingriff der beweglichen Spirale in die feststehende Spirale auftretenden Drehmomente werden hiebei zur Erzeugung der Bewegung des Kolbens herangezogen.
Durch das Anliegen von Kolben und Zylinder aneinander wird am Kolben ein Moment erzeugt und diesem entgegengerichtet ein Moment durch Exzenterreibung, welche Momente sich bei entsprechender Anordnung und Bemessung der Spiralen und der Drehrichtung aufheben, so dass ein Gleichgewichtszustand herrscht.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in der Anwendung auf eine Pumpe dargestellt. Es zeigen die Fig. 1 die beiden ineinander greifenden Spiralen, die Fig. 2 und 3 je einen Teilabschnitt (I und 77 der Fig. 1) mit Einzeichnung der Kräfte, bzw. Momente.
Es bedeutet a die feststehende Zylinderspirale, in welche die bewegliche Kolbenspirale b eingreift.
Geführt wird die Kolbenspirale b durch den Exzenter c auf der Antriebswelle d. Der Mittelpunkt der feststehenden Spirale ist e, jener der beweglichen f.
In Fig. 2 sind die mit I bezeichnete Hälfte der Fig. 1 herausgezeichnet und die an der Kolbenspirale wirksamen Kräfte bzw. Momente zum Ausdruck gebracht.
Wird die Welle und damit der Exzenter angetrieben, so hat infolge Flächenreibung die Kolbenspirale das Bestreben, sich in der Drehrichtung des Exzenters mitzudrehen, und bewirkt damit, dass sich die bewegliche Spirale an die feststehende Spirale anlegt, u. zw. am Berührungspunkte A. Da der Halbmesser g der Spirale b aber kleiner ist als der Halbmesser h der Spirale a, wird ein Abrollen stattfinden im Sinne des Pfeiles 1 bzw. es wird die bewegliche Spirale b aussen immer derart an die feststehende Spirale sich anlegen, dass die Lagerreibung des Exzenters und die Abrollwirkung der Spirale sich das Gleichgewicht halten, ohne dass irgendwelche schädlichen Beanspruchungen oder ein Festziehen der beiden Spiralen eintreten.
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punkt B verursacht ein Lösen der beweglichen Spirale, da der Halbmesser i der feststehenden Spirale a kleiner ist als jener/c der beweglichen Spirale b.-Der Pfeil m zeigt die Richtung des wirksamen Momentes, das mit dem Drehsinn der Exzenter übereinstimmt.
Es ergibt sich als Endwirkung, dass sich die bewegliche Spirale bei Umdrehungen des Exzenters stets selbständig in die richtige Lage einstellt, und dass ohne weitere Bauteile eine gleichmässige und gleichförmige Bewegung und damit Förderung eintritt.
Gleichartiges gilt bei Anwendung des Erfindungsgedankens auf Kraftmaschine oder Messer.
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angeordnet werden. In solchen Fällen überträgt die angetriebene Spirale die Bewegung ohne weitere Hilfsmittel auf die zweite Spirale.
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Pump, power machine or knife.
The invention relates to pumps, power machines or knives with a spiral housing and spiral piston for liquids or gases for conveying, generating energy or determining volume.
There are already z. For example, pumps of this type have become known in which the work performance is generated through the interaction of a spiral piston with a fixed spiral thread inside the housing. These pumps are characterized by z. B. in that the piston mounted on an eccentric is prevented from rotating at the circumference by joints, pins or other components. The disadvantage of such designs is that the spirals do not simply roll over one another, which is manifested above all in a non-uniform and non-uniform mode of operation and thus in just such performance. To remedy this problem, it is necessary to use the
Inevitably influencing the piston by gears, linkages or other components.
Such designs are intricate in construction, costly to manufacture, operate, and maintain, and the operational reliability is insufficient.
According to the invention, the special guide means by dimensioning the spirals and their arrangement to one another and by the resulting unidirectional direction of the flow, namely in the sense of shifting the points of contact of the spirals from the circumference to the center, are no longer necessary, so that pure rolling is brought about. The torques that occur due to the engagement of the movable scroll in the fixed scroll are used to generate the movement of the piston.
When the piston and cylinder are in contact with each other, a moment is generated on the piston and counteracted by a moment through eccentric friction, which moments cancel each other out with the appropriate arrangement and dimensioning of the spirals and the direction of rotation, so that a state of equilibrium prevails.
In the drawing, an embodiment of the invention is shown applied to a pump. 1 shows the two intermeshing spirals, and FIGS. 2 and 3 each show a partial section (I and 77 of FIG. 1) with the forces or moments shown.
It means a the fixed cylinder spiral in which the movable piston spiral b engages.
The piston spiral b is guided by the eccentric c on the drive shaft d. The center of the fixed spiral is e, that of the moving spiral is f.
In FIG. 2, the half of FIG. 1 labeled I is drawn out and the forces or moments acting on the piston spiral are expressed.
If the shaft and thus the eccentric are driven, the piston spiral tends to rotate in the direction of rotation of the eccentric due to surface friction, thus causing the movable spiral to contact the fixed spiral, u. between the point of contact A. Since the radius g of the spiral b is smaller than the radius h of the spiral a, rolling will take place in the direction of arrow 1 or the movable spiral b will always come into contact with the stationary spiral on the outside that the bearing friction of the eccentric and the rolling action of the spiral keep each other in equilibrium without any harmful stresses or tightening of the two spirals occurring.
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Point B causes the movable spiral to loosen because the radius i of the fixed spiral a is smaller than that / c of the movable spiral b.-The arrow m shows the direction of the effective moment, which corresponds to the direction of rotation of the eccentric.
The end effect is that the movable spiral always automatically adjusts itself to the correct position when the eccentric rotates, and that a uniform and uniform movement and thus conveyance occurs without further components.
The same applies when the idea of the invention is applied to a power machine or knife.
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to be ordered. In such cases, the driven spiral transfers the movement to the second spiral without any further aids.